RU2033210C1

RU2033210C1 - Device for stimulating and/or correcting functional condition of biological object

Info

Publication number: RU2033210C1
Application number: RU9393044386A
Authority: RU
Inventors: Даян Катипович Сафин; Геннадий Михайлович Черняков
Original assignee: Даян Катипович Сафин; Геннадий Михайлович Черняков
Priority date: 1993-09-17
Filing date: 1993-09-17
Publication date: 1995-04-20

Abstract

FIELD: electromagnetic action on biological objects. SUBSTANCE: device has modulator and SHF generator which are connected with radiator by directional coupler and phase shifters. Radiators have the form of phase-locked aerial array which permits making random-changing diagram of radiator directivity and increasing efficiency of device. EFFECT: improved design. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам электромагнитного воздействия на биологические объекты или их элементы, составляющие, например на растения, семена, клетки птиц, млекопитающих и т.д. The invention relates to means of electromagnetic effects on biological objects or their elements, comprising, for example, plants, seeds, cells of birds, mammals, etc.

В настоящее время электромагнитные поля низкой интенсивности, (нетепловой интенсивности) широко применяются в практике. Развитие электроники сверхвысоких частот и микроэлектроники позволяет изготавливать устройства различной функциональной направленности. Эти устройства работают в диапазоне частот от сотен мегагерц до десятков гигагерц. Интенсивность полевого воздействия такова, что даже в результате длительного воздействия на клетку или другой живой организм не происходит какого-либо изменения, связанного с тепловым воздействием внешнего электромагнитного СВЧ поля. Все изменения в функциональном состоянии объекта воздействия происходит в результате воздействия на так называемом информационном уровне, следствием чего является изменение мембранных потенциалов, с чем связан внутриклеточный метаболизм. Currently, electromagnetic fields of low intensity, (non-thermal intensity) are widely used in practice. The development of ultra-high frequency electronics and microelectronics allows the manufacture of devices of various functional orientations. These devices operate in the frequency range from hundreds of megahertz to tens of gigahertz. The intensity of the field effect is such that even as a result of prolonged exposure to a cell or other living organism, no change occurs due to the thermal effect of an external electromagnetic microwave field. All changes in the functional state of the object of exposure occurs as a result of exposure at the so-called information level, the consequence of which is a change in membrane potentials, which is associated with intracellular metabolism.

В каждом конкретном случае важно бывает подобрать тот вид электромагнитного воздействия, его частоту, вид спектра, интенсивность, который наиболее эффективно подходил бы для стимуляции и/или коррекции объекта, находящегося в конкретном исходном состоянии, и позволил бы перевести объект в заранее заданное другое функциональное состояние. Однако существующие устройства во многом не могут решать такого класса задачи. In each case, it is important to choose the type of electromagnetic effect, its frequency, type of spectrum, intensity, which would be most effective for stimulating and / or correcting an object in a specific initial state, and would allow to transfer the object to a predetermined other functional state . However, existing devices are largely unable to solve this class of problem.

Наиболее характерными являются устройства для стимуляции и/или коррекции функционального состояния биологического объекта, содержащие модулятор, генератор СВЧ и антенный тракт с излучателем. Данные устройства позволяют с довольно постоянными параметрами воздействовать на объект, что практически всегда недостаточно эффективно. The most characteristic are devices for stimulating and / or correcting the functional state of a biological object, containing a modulator, a microwave generator, and an antenna path with an emitter. These devices allow with fairly constant parameters to act on the object, which is almost always insufficiently effective.

Наиболее близким к заявленному является устройство для стимуляции и/или коррекции функционального состояния биологического объекта, включающее модулятор, подключенный к генератору СВЧ и антенный тракт с излучателем. Модулятор позволяет получить широкий спектр у выходного сигнала, который может находиться в полосе частот от 100 МГц до 10-15 ГГц при достаточно случайном распределении фазы и изменении частоты. Closest to the claimed is a device for stimulation and / or correction of the functional state of a biological object, including a modulator connected to a microwave generator and an antenna path with a radiator. The modulator allows you to get a wide spectrum of the output signal, which can be in the frequency band from 100 MHz to 10-15 GHz with a fairly random phase distribution and frequency change.

Однако в данном случае модуляционные параметры, обусловливающие степень воздействия, недостаточно оптимальны. Конфигурация поля на выходе излучателя так же неоптимальна, что приводит к недостаточной эффективности данного устройства. However, in this case, the modulation parameters that determine the degree of impact are not optimal enough. The configuration of the field at the output of the emitter is also not optimal, which leads to insufficient efficiency of this device.

Цель изобретения повышение эффективности стимуляции и/или коррекции функционального состояния биообъекта за счет более избирательного действия на конкретный объект и создание более оптимальной конфигурации воздействующего на объект электромагнитного поля при автоматическом регулировании последнего, причем непосредственно у излучателей. The purpose of the invention is to increase the efficiency of stimulation and / or correction of the functional state of a biological object due to more selective action on a specific object and the creation of a more optimal configuration of the electromagnetic field acting on the object with automatic control of the latter, moreover, directly at the emitters.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком управления фазовращателями, а антенный тракт выполнен в виде направленного ответвителя с выходами, где N ≥ 2, с каждым из которых связаны соответствующие последовательно включенные фазовращатель и излучатель. Выходы блока управления фазовращателями подключены к соответствующим установочным входам фазовращателей. Устройство снабжено блоком задания режимов работы, соответствующий выход которого связан с входом модулятора или блока управления фазовращателями или с входами обоих этих блоков. Излучатели расположены с возможностью создания фазированной антенной решетки. This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a phase shifter control unit, and the antenna path is made in the form of a directional coupler with outputs, where N ≥ 2, each of which is associated with a corresponding phase shifter and emitter connected in series. The outputs of the phase shifter control unit are connected to the corresponding installation inputs of the phase shifters. The device is equipped with a unit for setting operating modes, the corresponding output of which is connected to the input of the modulator or control unit of the phase shifters or to the inputs of both of these blocks. The emitters are arranged to create a phased antenna array.

Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что заявленная совокупность неизвестная, т.е. она соответствует критерию "новизна". Analysis of patent and scientific and technical literature showed that the claimed combination is unknown, i.e. it meets the criterion of "novelty."

Поскольку имеется потребность в такого рода устройствах и данное устройство создано на основе известных элементах, то заявленное соответствует критерию "промышленная применимость". Since there is a need for such devices and this device is based on known elements, the claimed meets the criterion of "industrial applicability".

Так как в результате использования данного устройства получается новый эффект, заключающийся в более высокой эффективности воздействия, и данный эффект является следствием значительного числа экспериментов и расчетов, т. е. очевидным образом не следует из уровня техники, то заявленное соответствует критерию "изобретательский уровень". Since the use of this device results in a new effect consisting in a higher impact efficiency, and this effect is a consequence of a significant number of experiments and calculations, that is, it obviously does not follow from the prior art, the claimed one meets the criterion of "inventive step".

На чертеже приведена блок-схема устройства. The drawing shows a block diagram of a device.

Устройство для стимуляции и/или коррекции функционального состояния биологического объекта включает модулятор 1, генератор 2 сверхвысокой частоты, направленный ответвитель 3 СВЧ энергии N-фазовращателей 4 и N-излучателей 5, блок 6 управления фазовращателями и блок 7 задания режимов работы. Выходы блока 6 управления фазовращателями связаны с установочными входами фазовращателей 4, выходы блока 7 связаны со входами блока 6 или блока 1 (модулятора) или со входами обоих блоков. A device for stimulating and / or correcting the functional state of a biological object includes a modulator 1, an ultra-high frequency generator 2, a directional microwave coupler 3 of N-phase shifters 4 and N-emitters 5, a phase shifter control unit 6, and a mode setting unit 7. The outputs of the phase shifter control unit 6 are connected to the installation inputs of the phase shifters 4, the outputs of block 7 are connected to the inputs of block 6 or block 1 (modulator) or to the inputs of both blocks.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Сформированная в генераторе 2 СВЧ энергия в виде промодулированного модулятором 1 сигнала поступает на вход направленного ответвителя 3, в котором распределяется на N-входы фазовращателей 4. После соответствующего сдвига фаз сигнал СВЧ поступает на излучатели 5 и излучается к биологическому объекту. Излучатели 5 расположены с образованием фазированной антенной решетки. При этом, плотность потока энергии с излучателей 5 не превышает 10 м Вт/см² при экспозиции не более 10 мин, что во много раз менее данных ГОСТ 12.1.006-84, который допускает воздействие потоком до 100 мВт/см² в течение часа. В данном случае имеется возможность случайным образом в диапазоне от 100 МГц до 12 ГГц выбирать форму спектра модулятором, случайным образом осуществлять модуляцию СВЧ колебаний и по заданному закону изменять конфигурацию поля от системы излучателей 5, например, случайным образом управлять фазовращателями 4 для получения случайного вида поля на выходе излучателей 5 и т.д.The microwave energy generated in the generator 2 in the form of a signal modulated by modulator 1 is fed to the input of a directional coupler 3, in which it is distributed to the N-inputs of the phase shifters 4. After a corresponding phase shift, the microwave signal is transmitted to the emitters 5 and radiated to the biological object. The emitters 5 are located with the formation of a phased antenna array. At the same time, the energy flux density from the emitters 5 does not exceed 10 m W / cm ² during an exposure of not more than 10 min, which is many times less than the data of GOST 12.1.006-84, which allows exposure to a stream of up to 100 mW / cm ² for an hour . In this case, it is possible to randomly select a spectrum shape by a modulator in the range from 100 MHz to 12 GHz, randomly modulate microwave oscillations and, according to a given law, change the field configuration from a system of emitters 5, for example, randomly control phase shifters 4 to obtain a random field type at the output of emitters 5, etc.

Эффективность воздействия данного устройства проверялась в экспериментах на животных при прямой регистрации биоэлектрической активности в переферических и стволовых образованиях вегетативной нервной системы. Установлена высокая тропность воздействия данного вида излучения. Так простудные заболевания проходили со средним сроком, на 20% меньшим, чем при применении известных средств СВЧ. Астматические явления, на которые ранее СВЧ воздействия не оказывало, практически полностью проходили, практически всегда наступало быстрое значительное улучшение. Эксперименты с растительными объектами показали на 8-12% большую эффективность, чем у известных аналогичных средств. То же имело место и для зерна. Указанные примеры показывают высокую эффективность для клеток растений, птиц, млекопитающих и людей. The effectiveness of this device was tested in animal experiments with direct registration of bioelectric activity in peripheral and stem formations of the autonomic nervous system. A high tropic effect of this type of radiation has been established. So colds passed with an average period of 20% less than when using known microwave means. Asthmatic phenomena, which previously had no microwave effect, almost completely disappeared, almost always there was a rapid significant improvement. Experiments with plant objects showed an 8-12% greater efficiency than that of known similar products. The same was true for grain. These examples show high efficiency for plant cells, birds, mammals and humans.

Claims

1. DEVICE FOR STIMULATION AND / OR CORRECTION OF THE FUNCTIONAL STATE OF THE BIOLOGICAL OBJECT, comprising a modulator connected to an microwave generator and an antenna path with a radiator, characterized in that it is equipped with a phase shifter control unit, and the antenna path is made in the form of a directional response , where N ≥ 2, each of which is associated with the corresponding series-connected phase shifter and emitter, while the outputs of the control unit of the phase shifters are connected to the corresponding installation phase shifters inputs.

2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a unit for setting operating modes, the corresponding output of which is connected to the input of a modulator or control unit for phase shifters.

3. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a unit for setting operating modes, the corresponding outputs of which are connected to the input of the phase shifter control unit and the input of the modulator.

4. The device according to claim 1, characterized in that the emitters are arranged to create a phased antenna array.